A medida que las normativas medioambientales se hacen más estrictas, disponer de sistemas de monitorización ambiental adecuados es esencial tanto para proyectos nuevos como para plantas industriales existentes.
Los Sistemas de Monitorización Continua de Emisiones (CEMS) se utilizan para medir los gases y material particulado de fuentes estacionarias en una amplia variedad de instalaciones industriales.
Las principales industrias conocidas como fuentes de emisiones contaminantes son:
- Centrales eléctricas y térmicas
- Industria siderúrgica
- Metalurgia no férrea
- Fábricas de cemento
- Refinerías de petróleo
- Plantas petroquímicas
- Incineradoras de residuos
- Productores de pasta y papel
- Y muchas otras…
¿Qué es un sistema de monitoreo continuo de emisiones CEMS?
El acrónimo CEMS procedente del término inglés Continuous Emission Monitoring System es un Sistema Automático de Medida (SAM) aplicado a las emisiones de contaminantes atmosféricos producidas en las plantas y procesos industriales.
Una de las principales funcionalidades de los CEMS es la de evaluar el cumplimiento de los Valores Límites de Emisión (VLE) fijados acorde a la Autorización Ambiental.
¿Cuáles son las emisiones de gases?
Los parámetros que habitualmente se tienen en cuenta para la monitorización de emisiones en continuo son:
| Amoniaco (NH3) | Metano (CH4) |
| Benceno C6H6 | Monóxido de carbono (CO) |
| Carbono orgánico total (COT) | Oxígeno (O2) |
| Cianuro de hidrógeno (HCN) | Óxido nitroso (N2O) |
| Cloro y compuestos inorgánicos (como HCl) | Óxidos de azufre (SOx/SO2) |
| Compuestos totales reducidos de azufre (TRS) | Óxidos de nitrógeno (NOx/NO2) |
| Compuestos orgánicos volátiles distintos del metano (COVNM) | Partículas (PM10) |
| Dióxido de carbono (CO2) | Partículas totales en suspensión (PST) |
| Flúor y compuestos inorgánicos (como HF) | Caudal de aire |
| Mercurio y compuestos (como Hg) |
Pasos para elegir un CEMS
Lo primero que se debe hacer antes de elegir un Sistema de Monitorización de Emisiones en Continuo es conocer la normativa aplicable que dependerá del tipo de industria, de dónde se encuentre emplazada la fuente de emisión que se vaya a monitorizar, y de qué parámetros y concentraciones tengan que monitorizarse en continuo.
A nivel nacional las Autoridades competentes se basan en la Autorización Ambiental Integrada (AAI), una figura de intervención administrativa que incluye todos los aspectos ambientales, y aquellos otros relacionados que consideren las autoridades ambientales competentes, de acuerdo con la legislación básica estatal y las correspondientes autonómicas.
Además hay que tener en cuenta las normativas relativas a las características de funcionamiento de la instrumentación, que son:
- Normativa Europea (EN): Establece una serie de niveles de garantía y ensayos de seguimiento para asegurar que los sistemas cumplen con la incertidumbre máxima de medición establecida en la normativa y que se mantiene el control durante todo el periodo de medición. De forma general son: NGC1 (QAL1), NGC2 (QAL2) y NGC3 (QAL3).
- Normativa de emisiones EPA: Regulada por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos y su título 40 del código de reglamentos Federales (40 CFR en inglés).
Existen multitud de dispositivos e instrumentación de análisis que varían según los parámetros a medir, las tipologías de los sistemas, el equipamiento auxiliar necesario para el diseño del mismo e incluso las técnicas de medición a emplear.
Por ello, el diseño y configuración de un CEMS variará según la naturaleza de cada proyecto de medición.
La forma más efectiva a la hora de elegir el Sistema de Monitoreo en Continuo de Emisiones más adecuado es contar con una Ingeniería Ambiental que estudie en detalle las necesidades del cliente, identifique los requerimientos según la Autorización y actividad actual de la planta y que sea capaz de diseñar un sistema CEMS de adaptado al proceso productivo.
¿Qué tipos de CEMS existen?
Ya sabemos que no es lo mismo diseñar y poner en marcha una solución CEMS para la medición de gases en una planta desulfuradora, una planta desnitrificadora o en un foco emisor en chimenea.
Pero lo que sí podemos es clasificar los Sistemas de Monitorización de Emisiones en continuo en 2 grandes grupos:
- CEMS in-situ o no extractivo (medición en base húmeda)
- CEMS extractivo (en base seca o base húmeda)
CEMS in-situ: En esta arquitectura, los analizadores y sensores están montados en la chimenea y en contacto directo con el gas, sin necesidad de extraerlo y transportarlo.
Sus principales ventajas es que las emisiones se determinan bajo las mismas condiciones en las que se encuentra el gas en la chimenea, no se requieren ni sondas ni líneas calefactadas para la toma y transporte de la muestra ni un sistema de acondicionamiento.
La principal desventaja es que la totalidad de la instrumentación se encuentra en altura y por lo tanto, el mantenimiento debe realizarse en altura y a la intemperie.
CEMS extractivo: A diferencia de la arquitectura In-situ, en los CEMS extractivos es necesario extraer el gas desde la chimenea utilizando bombas de vacío y transportarlo sin que se altere su composición hasta el lugar donde se encuentren los analizadores.
Dentro de la configuración extractiva, existen dos métodos posibles: en base seca (dry basis) y en base húmeda (wet basis). Ambos sistemas pueden ser con o sin dilución.
Las principales ventajas sin duda son la facilidad de acceso al equipamiento para diagnóstico y mantenimiento, así como una mayor oferta de equipamiento.
Por el contrario, requiere mayor cantidad de recursos de mantenimiento asociado a los métodos de extracción.
Adquisición y registro de datos del sistema CEMS: emisiones monitorizadas en tiempo real
La funcionalidad del CEMS no termina con el monitoreo en continuo, sino que por normativa todos los datos adquiridos deben controlarse y reportarse a las autoridades competentes.
Por ello es fundamental contar con un Software de adquisición y control de datos integrado con los sistemas de control de la planta que además permita la validación de datos ambientales, clasificación de estos y generación de informes tanto para uso propio como para las Autoridades.
En Envira somos expertos en medición ambiental en continuo
Como hemos visto a lo largo de este artículo, la elección correcta de un Sistema de Monitorización de Emisiones en Continuo (CEMS) es una tarea que requiere de un profundo conocimiento técnico de la materia y del sector para que la implantación del Sistema asegure la mayor rentabilidad a la empresa y proporcione seguridad en relación a las normativas vigentes.
Con más de 40 años de experiencia en emisiones, en Envira estamos especializados en el control de gases e instrumentación y contamos con equipos de mantenimiento distribuidos por toda la geografía de la península para poder dar asistencia en caso de cualquier eventualidad.
Además, disponemos de un laboratorio acreditado ENAC y un software propio de adquisición y validación de datos desarrollado y actualizado por nuestro equipo de programadores.
Por todo ello podemos decir que Envira es el partner más completo para la gestión integral de cualquier proyecto de monitorización en continuo de emisiones ambientales.
